EP0133256A2

EP0133256A2 - Verfahren zur Herstellung einer Trommel, beispielsweise für Kabel

Info

Publication number: EP0133256A2
Application number: EP84108589A
Authority: EP
Inventors: Jörn Veje Jensen
Original assignee: HEAS MASKINFABRIK AS
Current assignee: HEAS MASKINFABRIK AS
Priority date: 1983-07-22
Filing date: 1984-07-20
Publication date: 1985-02-20
Also published as: DK337083A; DK337083D0; EP0133256A3

Abstract

Durch ein Verfahren zur Herstellung einer Trommelwange, beispielsweise für eine Kabeltrommel, bei dem die Wangen durch Wellen eines länglichen Bleches geformt werden, wird eine Vereinfachung des Verfahrens dadurch erreicht, daß ein Blech benutzt wird, das von vornherein mit einer Randverstärkung (5) versehen ist, welche vorzugsweise aus einer Umbiegung der einen, längsverlaufenden Kante des Bleches besteht. Dann werden Wellen (3) mittels eines Presswerkzeuges (1, 2) geschaffen, so daß die erwähnte Verstärkung die äußere rundverlaufende Kante der Trommelwange ausmacht.

Description

Verfahren zur Herstellung einer Trommel, beispielsweise für Kabel
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Trommelwange, beispielsweise für eine Kabeltrommel, bei dem jede der Wangen der Trommel durch wallan sines länglichen Bleches aus umbiegsamem Material geformt und mit einer längs des Umfanges rundverlaufenden, äusseren Wangenkante versehen wird.
Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der französischen Patentschrift Nr. 949 839 bekannt, nach dem ein längliches Metallblech gewellt und das gewellte Blech dann an die Fläche eines Bandmetallstücks angeschweisst wird, welches danach zwecks Schaffung einer halskrausenähnlichen Trommelwange um einen Zylinder gerollt wird, wobei sich die Wellen in Richtung auf den Aussenumfang der Wange öffnen. Dann ist eine rundverlaufende Wangenkante an den Aussenumfang der Wange anzuschweissen, damit die Wange die Punktbelastung von einer Unterlage aufnehmen kann, auf der die Trommel ruht. Das letztgenannte Herstellungsverfahren bietet einen grossen Nachteil, weil es sehr zeitaufwendig und schwierig ist, die rundverlaufende Wangenkante an die Kante des gewellten Metallbleches anzuschueissen.
Aus der US-Patentschrift Nr. 2 928 623 ist ein anderes Verfahren zur Formung gewellter Trommelwangen bekannt. Nach dieser Technik wird ein im voraus gewelltes, längliches Blech als Ausgangsmaterial benutzt, wonach sukzessive ein solches weiteres Wellen des Bleches durchgeführt uird, dass dieses zu einem eine Trommelwange darstellenden Ring geformt uird. Auch die letztgenannte bekannte Technik hat den Nachteil, dass der Ring dann durch Schwsissen mit der äusseren rundverlaufenden Uangenkante zu versehen ist, wobei die Schwsissnaht der gewellten Blechkante folgt.
Die vorstehend beschriebenen, bekannten Verfahren werden zur Hersteliung grosser Trommeln benutzt, indem Wangen für kleine Trommeln einstückig aufpressbar sind, was im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung keine relevante Technik ist.
Zweck der Erfindung ist, ein Verfahren zur Herstellung von Trommelwangen zu schaffen, bei dem gegenüber der bekannten Technik eine rationellere und preiswertere Herstellung erreicht uird.
Dieser Zweck wird dadurch erreicht, dass das Verfahren wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben durchgeführt uird. Dadurch vermeidet man den vorstehend beschriebenen, umständlichen Schweissvorgang, uenn das umbiegsame Material Metall ist. Eine solche äussere Uangenkante ist natürlich nicht ebenso stark wie ein aus der erwähnten französischen Patentschrift bekanntes Profileisen, uenn dieses eine wesentlich grössere wandstärke als das Blechmaterial hat. Die Erfindung gründet sich aber auf die im Bereich der Kabelproduktion erfolgte Entwicklung, und zwar dass die schweren Bleikappen allmählich durch Kunststoffkappen ersetzt uerden, so dass das Gewicht moderner Kabel wesentlich geringer ist als früher.
Wenn das Blechmaterial Metall ist, lässt sich die Verstärkung wie im Anspruch 2 angeführt sehr einfach herbeiführen. Es ist eine Erhöhung der Festigkeit der Wangenkante dadurch erreichbar, dass das Verfahren wie im Anspruch 3 angegeben durchgeführt wird, ohne dass die Herstellung nennenswert erschwert wird.
Eine zusätzliche Festigkeit ist dadurch erreichbar, dass das Verfahren wie im Anspruch 4 angegeben durchgeführt uird, wobei bemerkt sei, dass das erwähnte Schweissen wesentlich leichter durchführbar ist als der bekannte Schweissvorgang, unangesehen ob das Schweissen nach Anspruch 3 vor oder nach dem Wellen des Metallbleches durchgeführt uird, indem beispielsweise Rollschweissen Anwendung finden kann.
Wie im Anspruch 5 angeführt kann das Blechmaterial mit der zugehörigen Verstärkung zusammenhängend extrudiert werden und beispielsweise Aluminium oder eine andere extrudierbare Metallegierung sein. Die Erfindung beschränkt sich aber nicht auf metallische Materialien, indem auch Kunststoff- oder Kompositmaterialien eingesetzt uerden können. Insbesondere im Zusammenhang mit Kunststoffmaterial kann das im Anspruch 6 erwähnte Pultrudieren aktuell sein, was ein extrudiertes Material mit einer Innenmatrix aus Verstärkungsfasern bezeichnet. Wenn von nicht-metallischen Materialien die Rede ist, soll das Wellen der Platte vor endgültigem Erstarren des Materials herbeigeführt uerden. Durch Benutzung solcher Materialien lässt sich die Trommelwange sehr preiswert herstellen, und wenn das Material extrudiert oder pultrudiert ist, kann die Platte vorteilhaft einen Querschnitt wie im Anspruch 7 angeführt haben, so dass die Trommelwange die grösste Wandstärke längs des Randes aufweist, uo eine hohe, örtliche Belastung auftreten kann, wenn die Trommel auf einer ebenen Unterlage steht.
wenn ein Blech abgesehen von der Verstärkung sukzessive zur Ringform gewellt worden ist, wird der steife, äussere Rand gewöhnlich vieleckig mit Ecken im Bereich jeder der Wellen uerden. Dies ist vielmals erwünscht, indem die Wangenbelastung dadurch zwischen zwei anliegenden Wellen oder Rippen der Trommelwange gleichmässig verteilt wird. Für Verwendungszwecke, wobei ein ganz runder Umfang erwünscht ist, lässt sich das Verfahren wie im Anspruch 8 angeführt durchführen, indem die erwähnten Einpressungen gerade in den Bereichen, uo die erwähnten Polygonecken sonst vorkommen würden, Material zur Mitte der Wange hinziehen werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Trommel, insbesondere eine Kabeltrommel bestehend aus einer Nabe und einem Paar Trommelwangen, die jeweils aus einem Blech mit aufgepressten, radialen Rippen und einer längs des Umfanges rundverlaufenden, äusseren Wangenkante bestehen. Die Trommel ist dadurch gekennzeichnet, dass die Uangenkante vieleckig mit einer abgerundeten Ecke im Bereich jeder Rippe ist, wodurch die im obigen Absatz erläuterte Belastungsverteilung erreicht wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger Ausführungsformen näher erläutert, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird.
Es zeigen

Fig. 1 eine Prinzipskizze der Herstellung einer erfindungsgemässen Trommeluange,
Fig. 2A-C Schnitte durch verschiedene Ausführungsformen der Uangenkante,
Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine Trommelwange,
Fig. 4 einen radialen Schnitt durch eine Trommelwange,
Fig. 5A und B Ausschnitte aus zwei Ausführungsformen der Trommelwange,in Seitenansicht, und
Fig. 6 schematisch ein Verfahren zur Herstellung einer Trommelwange.

In Fig. 1 ist schematisch ein Formwerkzeug mit senkrecht beweglichen Formteilen 1, 2 gezeigt, die für sukzessive Bildung von Rippen 3 in einem blechförmigen Material vorgesehen sind. Das blechförmige Material wird stufenweise in Richtung des Pfeiles geführt und ist geradlinig, ehe es zum Formwerkzeug ankommt. Da die Rippen 3 keilförmig sind, wird das blechförmige Material nach dem Formuerkzeug krumm werden, wobei die Höhe und der gegenseitige Abstand der Rippen derart angepasst sind, dass das Material zur endgültigen Trommelwange geformt wird, und zwar im Prinzip entsprechend der aus der US-Patentschrift Nr. 29 28 623 bekannten Technik.
Erfindungsgemäss ist das blechförmige Material 4 im voraus mit einer Randverstärkung 5 versehen, die durch Umbiegen der einen Kante des Bleches geschaffen ist, welche an 6 angeschweisst. sein kann. Die Schweissnaht 6 kann beispielsweise durch Rollschweissen geschaffen sein und lässt sich im Vergleich zu der bekannten Technik, bei der die Randverstärkung an die gewellte Kante der Trommelwange angeschweisst wird, wesentlich schneller und preiswerter ausführen.
Die in Fig. 1 gezeigte Verstärkung der Uangenkante entspricht dem, uas aus Fig. 2A hervorgeht, während 2B eine einfache Umbiegung ohne Schweissen zeigt. Fig. 2C lässt einen Schnitt durch eine Uangenkante erkennen, wobei im Zusammenhang mit der Umbiegung des Blechmaterials ein StUck Flacheisen 7 eingelegt ist und die umgebogene Kante gegebenenfalls an 8 an das Blechmaterial angeschueisst sein kann. Fig. 3 zeigt einen Axialschnitt durch eine Trommeluange, wobei die umgebogene Kante durch 9 angegeben ist, während die aufgepressten Rippen durch lo angegeben sind. Diese Trommelwange ist durch Schweissen an einem Nabenring 11 befestigt, der in an sich bekannter Weise an einer Trommelnabe befestigt ist. Wenn eine solche Trommel auf einer Unterlage steht und belastet ist, hat die umgebogene Kante 9 den Zueck, die Belastung zu verteilen und zu gewährleisten, dass der Umfang der Trommelwange in Axialrichtung der Trommel nicht verformt uird. Es liegt auf der Hand, dass das vorstehend beschriebene erfindungsgemässe Verfahren gewisse Begrenzungen für die benutzten Wandstärken zur Folge hat. Da aber die modernen Kabel wesentü ch leichter als früher sind, ist durch das beschriebene Verfahren eine ausreichend starke Trommeluange erreichbar, die sich wesentlich preiswerter als bisher herstellen lässt.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind vorzugsweise dafnr vorgesehen, dass das Bandmaterial Eisen ist. Da aber die Erfindung zur Folge hat, dass die Wangenkantverstärkung vor dem Press- und Formvorgang geschaffen worden ist, lässt sich als Ausgangsmaterial auch ein extrudiertes Profil, beispielsweise aus Aluminium benutzen. In Fig. 4 ist ein Schnitt durch ein solches aufgepresstes Profil gezeigt, wobei durch 12 die äussere, verstärkte Wangenkante angegeben ist, während die innere Wangenseite durch 13 angegeben ist. Durch 14 ist eine aufgepresste Rippe angegeben. Es sei bemerkt, dass die Wandstärke der Wangenseite in der Nähe der Kante 12 am grässten und nahe der Trommelnabe am geringsten ist, was leicht erreichbar ist, weil das Profil extrudiert ist, und den Vorteil zur Folge hat, dass die Festigkeit der Wange in der Nähe des Umfanges am grössten ist, uo die Belastung auf einen kleinen Bereich lokalisiert ist, uenn die Trommel auf einer Unterlage steht. Wie im Zusammenhang mit Fig. 6 erläutert werden wird, lassen sich auch andere Materialien als Metall verwenden, und zwar beispielsweise extrudierter oder pultrudierter Kunststoff.
In Verbindung mit Fig. 5A und B wird die vom erfindungsgemässen Verfahren herrührende Formung ausführlicher erläutert werden. Es wird einleuchtend sein, dass die verhältnismässig steife Wangenkante nicht vollständig kreisrund uird, wenn die Rippen 15 wie in 5A gezeigt ausgebildet sind, und dass die Uangenkante 16 statt dessen polygonförmig mit abgerundeten Ecken 17 im Bereich jeder Rippe werden uird. Das ist gewöhnlich kein Nachteil, sondern eher ein Vorteil, indem die Trommelwangen längs eines geradlinigen Teils des polygonförmigen Umfanges an einer Unterlage anliegen werden, wodurch die Belastung auf zwei Rippen in der Wange übertragen wird. Für den Fall, dass ein vollständig kreisrunder Umfang erwünscht ist, lässt sich dies durch Abdrehen des Randes 16 in 5A erreichen, vorausgesetzt dass dieser massiv ist. Die Voraussetzung dafür ist gewöhnlich, dass ein extrudiertes Profil als Ausgangsmaterial benutzt worden ist. Bei einer solchen Abdrehung, die in Fig. 5A durch einen gestrichelten Strich angedeutet ist, uird die Wandstärke des Randes im Bereich der Rippen 15 gering und mitten zwischen den Rippen am grössten sein, was gerade in belastungsmässiger Beziehung vorteilhaft ist. Für den Fall, dass der Rand nicht für Abdrehen geeignet ist, lässt sich aber auch nach dem erfindungsgemässen Verfahren ein annähernd kreisrunder Umfang herbeiführen, wie aus Fig. 5B hervorgeht. Der kreisrunde Umfang wird dadurch erreicht, dass am Ende der Rippen 18 ein erweiterter, aufgepresster Bereich 19 geschaffen wird, der uährend des Aufpressens gerade an denjenigen Stellen, wo die Polygonkanten sonst vorkommen würden, Uangenmaterial zu sich hinzieht. Dieses Verfahren kann im Zusammenhang mit wangenkanten der in Fig. 2A - C gezeigten Art wohlgeeignet sein.
Wie vorstehend erwähnt lassen sich auch nicht metallische Materialien für die Herstellung der Trommelwange nach dem erfindungsgemässen Verfahren benutzen. Fig. 6 zeigt schematisch einen solchen Vorgang, wobei 2o einen Extruder für Extrudieren oder Pultrudieren eines Kunststoffprofils mit einer Randverstärkung 21 angibt. Bevor das Kunststoffmaterial ganz enthärtet ist, wird es durch ein Paar Walzen 22,23 geführt, die für Aufpressen der früher beschriebenen Rippen und dadurch Erzeugung der gewünschten Krümmung der Trommelwange vorgesehen sind. Das aufgebogene Profil wird vorzugsueise an Aufnahmevorrichtungen wie z.B. eine Drehscheibe 25 abgegeben uerden, uo das Material enthärtet werden kann. An 26 ist schematisch eine Schneidestation angegeben, wo das Band durchgeschnitten wird, wenn ein vollständiger Ring an die Drehscheibe 25 abgegeben worden ist, die dann durch eine neue

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Trommeluange, beispielsweise für eine Kabeltrommel, bei dem jede der Wangen der Trommel durch Wellen eines länglichen Bleches aus umbiegsamem Material geformt und mit einer längs des Umfanges rundverlaufenden, äusseren Wangenkante versehen uird, dadurch gekenzeichnet, dass ein mit einer Verstärkung längs der einen Längskante versehenes längliches Blech benutzt uird, das derart zur endgültigen Form gewellt uird, dass die Verstärkung die rundverlaufende Uangenkante darstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Platte ein Metallblech ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung durch Umbiegen der einen Blechkante geschaffen uird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnte Kante des Metallbleches um ein Stöck Flacheisen gebogen uird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die umgebogene Kante an das Metallblech angeschweisst uird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechmaterial und die zugehörige Verstärkung extrudiert uerden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Plattenmaterial und die zugehörige Verstärkung Drehscheibe zur Aufnahme des aufgepressten Profils ersetzt wrird.w